一种管道污泥清理机器人的制作方法

本发明涉及管道清理领域，特别涉及一种管道污泥清理机器人。

背景技术：

下水管道内经常会由于生活中的厨余垃圾和生活废物的排入，经常会和淤泥一起绞在一起，当淤泥中有塑料等时，由于塑料的不透水行，经常和淤泥一起将下水管道堵塞，使污水不能顺利排出，使得管道内臭气熏天，气味倒灌的现象随之而来，因此需要对堵塞的管道进行清理工作，如果人工进入管道内清理，由于管道空间狭小，不容易展开工作，因此需要一种可以代替人工进入管道内进行污泥清理的机器人。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明提供一种管道污泥清理机器人，通过行走机构驱动机器人在管道内移动，对堵塞的管道进行清理工作，工作效率高。

为了解决上述问题：一种管道污泥清理机器人，包括壳体、支撑机构、行走机构、搅动机构、搅碎结构、转动机构，其特征在于：所述的壳体为圆筒状壳体，内部中空，同时也为支撑机构、行走机构、搅动机构、搅碎结构、转动机构的安装平台。

所述的支撑机构包括支撑铰支座、支撑上臂、支撑驱动电机、支撑驱动电缸、支撑下臂、脚撑、弹簧，所述的支撑铰支座设置在壳体外侧面的中间位置，所述的支撑上臂的后端部与支撑铰支座铰接，其铰接处安装有支撑驱动电机，支撑驱动电机的前端电机面固定安装在支撑铰支座上，支撑驱动电机的电机轴与支撑上臂固定连接，支撑驱动电机驱动支撑上臂以支撑铰支座上的轴转动；所述的支撑下臂的后端部与支撑上臂的前端部铰接，所述的支撑驱动电缸的后端部与支撑上臂两侧设置的转动轴转动连接，支撑驱动电缸的前端部与支撑下臂上中间位置的转动轴转动连接，支撑驱动电缸伸缩驱动支撑下臂以支撑上臂前端转动；所述的脚撑的上端部与支撑下臂的前端部铰接，两个脚撑之间通过安装板与弹簧连接。

所述的行走机构包括行走铰支座、行走驱动电机、行走上臂、行走驱动电缸、行走驱动电缸、车轮架、车轮驱动电机、主动齿轮、从动齿轮、车轮、遮挡板，所述的行走铰支座设置在壳体的壳体外侧面的靠下端位置，所述的行走上臂的后端部与行走铰支座铰接，其铰接处安装有行走驱动电机，行走驱动电机的前端面固定安装在行走铰支座的外侧面，行走驱动电机的电机轴与行走上臂固定连接；所述的车轮架的后端部与行走上臂的前端部铰接，所述的行走驱动电缸的后端部与行走上臂两侧的中间位置转动安装，行走驱动电缸的前端部与车轮架两侧转动安装，行走驱动电缸的伸缩驱动车轮架在铰接处转动；所述的车轮架的前端部设置有安装槽，所述的车轮驱动电机的后端部固定安装在安装槽的后端部上，车轮驱动电机的转动轴上安装有主动齿轮，所述的车轮通过转动轴连接，转动轴转动安装在车轮架的下端部，所述的从动齿轮套装在车轮的转动轴上，与转动轴固定连接，从动齿轮与主动齿轮啮合安装，形成配合，车轮驱动电机转动驱动车轮转动。

所述的搅动机构包括齿环、移动座、滑动轮、移动座驱动电机、移动齿轮、电机安装环、螺旋杆、螺旋杆驱动电机，所述的齿环的下端面固定安装在壳体的顶部，移动座设置在齿环上；所述的电机安装环固定安装在移动座的上端部，所述的螺旋杆驱动电机的上端部固定电机安装环的下端面，螺旋杆驱动电机的转动轴通过联轴器与螺旋杆固定连接，螺旋杆驱动电机驱动螺旋杆转动。

所述的搅碎结构包括搅碎支架、搅碎电机、搅碎刀片，所述的搅碎支架的外侧固定安装在壳体上端部的内侧，所述的搅碎电机固定安装在搅碎支架中间位置，搅碎电机的转动轴上安装有搅碎刀片。

所述的转动机构包括下端板、转动轴、并联电缸、叶轮驱动电机、上端板、转动驱动叶轮，所述的下端板后端部固定装在壳体内侧的下端部位置，下端板的上端面上设置有转动轴，所述的并联电缸的下端部套装在转动轴上，并联电缸的上端部与上端板铰接；所述的叶轮驱动电机的上端面固定安装在上端板的下端面上，所述的转动驱动叶轮与叶轮驱动电机的转动轴固定安装，叶轮驱动电机驱动转动驱动叶轮转动。

进一步的，所述的脚撑的底部贴装有防滑橡胶。

进一步的，所述的车轮的材料为防滑橡胶材料，并且车轮外侧设置有颗粒状纹路。

进一步的，所述的遮挡板的后端部与车轮架铰链连接，遮挡板的上端部通过螺钉固定在车轮架上。

进一步的，所述的移动座驱动电机的下端部固定安装在移动座上，移动座驱动电机的转动轴上安装有移动齿轮，移动齿轮与齿环啮合，所述的滑动轮上端部转动安装在移动座的下端部，滑动轮的下端部设置在齿环外侧的滑动槽内。

进一步的，所述的搅碎刀片设置为正反两组，搅碎刀片前端的切割搅碎部分朝向相反。

进一步的，所述的下端板和上端板之间设置三个并联电缸，并联电缸的下端部与转动轴转动连接，上端部与上端板的铰支座铰接，构成并联机构。

进一步的，所述的壳体后端部开口处后端安装有排污管道，管道后端与吸气泵连接。

本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明通过使用支撑机构和行走机构，使装置在管道内行走和固定，以便进行清理工作，提高工作质量；（2）本发明设置搅动机构和搅碎结构来对堵塞的污泥进行疏通，使堵塞的污泥松动，可以被吸出，大大提高了清理工作的工作效率。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明俯视图示意图。

图3为本发明正视剖视图。

图4为本发明支撑机构结构示意图。

图5为本发明行走机构结构示意图。

图6为本发明搅动机构结构示意图。

图7为本发明搅碎结构示意图。

图8、图9为本发明转动机构结构示意图；图10为本发明卡扣机构结构示意图。

附图标号：1-壳体；2-支撑机构；3-行走机构；4-搅动机构；5-搅碎结构；6-转动机构；201-支撑铰支座；202-支撑上臂；203-支撑驱动电机；204-支撑驱动电缸；205-支撑下臂；206-脚撑；207-弹簧；301-行走铰支座；302-行走驱动电机；303-行走上臂；304-行走驱动电缸；305-车轮架；306-车轮驱动电机；307-主动齿轮；308-从动齿轮；309-车轮；310-遮挡板；401-齿环；402-移动座；403-滑动轮；404-移动座驱动电机；405-移动齿轮；406-电机安装环；407-螺旋杆；408-螺旋杆驱动电机；501-搅碎支架；502-搅碎电机；503-搅碎刀片；601-下端板；602-转动轴；603-并联电缸；604-叶轮驱动电机；605-上端板；606-转动驱动叶轮。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8所示的一种管道污泥清理机器人，其中壳体1为圆筒状壳体，内部中空，同时也为支撑机构2、行走机构3、搅动机构4、搅碎结构5、转动机构6的安装平台，通过不同的安装方式与1进行安装。

支撑机构2的具体结构如图4所示，其中支撑铰支座201等间距设置在壳体1外侧面的中间位置，本实施例设置为四个，并且每一个支撑铰支座201都与支撑上臂202的后端部进行铰接，其铰接处安装有支撑驱动电机203，支撑驱动电机203的前端电机面固定安装在支撑铰支座201上，支撑驱动电机203的电机轴与支撑上臂202固定连接，支撑驱动电机203驱动支撑上臂202以支撑铰支座201上的轴转动；而支撑下臂205的后端部与支撑上臂202的前端部铰接，支撑驱动电缸204的后端部与支撑上臂202两侧设置的转动轴转动连接，支撑驱动电缸204的前端部与支撑下臂205上中间位置的转动轴转动连接，支撑驱动电缸204伸缩驱动支撑下臂205以支撑上臂202前端转动，可以改变支撑下臂205的展开角度；脚撑206的底部贴装有防滑橡胶，脚撑206分为上下两块，而两块的上端部都与支撑下臂205的前端部铰接，两个脚撑206之间通过安装板与弹簧207连接，用于缓冲脚撑206与管道壁接触时的压力。本机构可以在工作时，通过调整展开支撑上臂202和支撑下臂205的角度，将装置固定在管道内不动。

行走机构3的具体结构如图5所示，其中四个行走铰支座301等距的设置在壳体1的外侧面的靠下端位置，行走铰支座301中间设置有空间，用于与行走上臂303的后端部进行铰接，其铰接处安装有行走驱动电机302，行走驱动电机302的前端面通过固定螺钉固定安装在行走铰支座301的外侧面，行走驱动电机302的电机轴与行走上臂303固定连接，因此行走驱动电机302可以驱动行走上臂303转动，改变角度；车轮架305的后端部与行走上臂303的前端部铰接，行走驱动电缸304的后端部与行走上臂303两侧的中间位置转动安装，行走驱动电缸304的前端部与车轮架305两侧转动安装，行走驱动电缸304的伸缩驱动车轮架305在铰接处转动，改变行走机构3的整体长度和角度；车轮架305的前端部设置有安装槽，车轮驱动电机306的后端部固定安装在安装槽的后端部上，车轮驱动电机306的转动轴上安装有主动齿轮307，车轮309通过转动轴连接，转动轴转动安装在车轮架305的下端部，从动齿轮308套装在车轮的转动轴上，与转动轴固定连接，从动齿轮308与主动齿轮307啮合安装，形成配合，车轮驱动电机306转动驱动车轮309转动，当车轮309接触管道内壁之，可以在管道内移动。

搅动机构4的具体结构如图6所示，其中齿环401的下端面固定安装在壳体1的顶部，与壳体1前端的圆孔同心，移动座402设置在齿环401上，移动座驱动电机404的下端部固定安装在移动座402上，移动座驱动电机404的转动轴上安装有移动齿轮405，移动齿轮405与齿环401啮合，滑动轮403上端部转动安装在移动座402的下端部，滑动轮403的下端部设置在齿环401外侧的滑动槽内；电机安装环406固定安装在移动座402的上端部，，与齿环401同心安装，而螺旋杆驱动电机408的上端部固定电机安装环406的下端面，螺旋杆驱动电机408的转动轴通过联轴器与螺旋杆407固定连接，螺旋杆驱动电机408驱动螺旋杆407转动。本机构通过螺旋杆407自身的转动，同时也在齿环401上转动，可以对堵塞污泥进行搅动，使污泥松动。

搅碎结构5具体结构如图7所示，其中搅碎支架501的外侧通过固定螺丝固定安装在壳体1上端部的内侧，搅碎电机502固定安装在搅碎支架501十字交汇处中间位置，搅碎电机502的转动轴上安装有搅碎刀片503，搅碎刀片503设置为正反两组，搅碎刀片503前端的切割搅碎部分朝向相反，刀片交错转动，搅碎污泥中的杂物。

本实施例的可选方案中，转动机构6的具体结构如图8所示，其中下端板601后端部固定装在壳体1内侧的下端部位置，下端板601的上端面上设置有转动轴602，并联电缸603的下端部套装在转动轴602上，并联电缸603的上端部与上端板605铰接并联电缸，构成并联机构。叶轮驱动电机604的上端面固定安装在上端板605的下端面上，转动驱动叶轮606与叶轮驱动电机604的转动轴固定安装，叶轮驱动电机604驱动转动驱动叶轮606转动，并联机构可以调节转动驱动叶轮606的角度，对不同角度的污泥进行转动驱动，使污泥向后移动。

本实施例的可选方案中，壳体1后端部开口处后端安装有排污管道，管道后端与吸气泵连接。

本发明在工作时，将装置放置到需要清理的管带内，行走机构3驱动通过调节行走上臂303和车轮架305的角度，使车轮309接触到管道内壁，驱动机器人向前移动，当遇到堵塞时，支撑机构2可以通过调节角度，利用脚撑206给机器人一个向前的推力，增大前端搅动机构4与污泥接触的压力，使污泥可以进去到搅碎结构5内，利用搅碎结构5对污泥进行搅碎工作，使污泥松动，便于运动。然后通过转动机构6对污泥的向后推动作用，利用吸气泵的吸力，将污泥从后端的收集管道内排除堵塞的下水管道，清理工作重复以上动作即可。